2023年高考生物一轮复习课时练19《DNA的分子结构、复制及基因的本质》(含答案)

2023年高考生物一轮复习课时练19

《DNA的分子结构、复制及基因的本质》

一 、选择题

1.在一对等位基因中，一定相同的是(　　)

A.氢键数        B.碱基数目    C.遗传信息      D.基本骨架

2.DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中G＋C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述不正确的是 (　　)

A.一般地说，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关

B.Tm值相同的DNA分子中G＋C的数量有可能不同

C.生物体内解旋酶也能使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋

D.DNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多

3.将大肠杆菌放在含有15N标记的NH4Cl培养液中培养后，再转移到含有14N的普通培养液中培养8小时后，提取DNA进行分析，得出含15N的DNA占总DNA的比例为1/16，则大肠杆菌的分裂周期是(　　)

A.2小时      B.4小时      C.1.6小时      D.1小时

4.某双链DNA分子有100个碱基对，其中有腺嘌呤35个，下列叙述正确的是(　　)

A.该DNA分子蕴含的遗传信息种类最多有4100种

B.该DNA分子在第4次复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸

C.每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基

D.DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连

5.如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，可表示为a—b—c。图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。则下列有关叙述正确的是(　　)

A.若无外界因素的影响，a中碱基对也会发生变化，导致生物体的性状一定发生改变

B.若基因的排列顺序由a—b—c改变为a—c—b，则生物体的性状一定不发生改变

C.在减数分裂的四分体时期，a—b—c可变为a—B—c

D.基因在染色体上呈线性排列，基因b的启动子和终止子分别位于片段Ⅰ和Ⅱ中

6.赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体(　　)

A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞

B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中

C.DNA可用15N放射性同位素标记

D.蛋白质可用32P放射性同位素标记

7.赫尔希和蔡斯做噬菌体侵染细菌实验时，分别用放射性同位素标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，下列说法正确的是(　　)

A.若32P标记组的上清液有放射性，则可能的原因是搅拌不充分

B.选用T2噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质和DNA

C.标记噬菌体的方法是分别用含32P和35S的培养基培养噬菌体

D.未标记的噬菌体在含32P的细菌体内复制三次，其子代噬菌体中含32P的个体占3/4

8.艾弗里将S型细菌的DNA加入到培养了R型肺炎双球菌的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，下列有关叙述正确的是(　　)

A.R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的

B.R型细菌转化为S型细菌属于基因重组

C.该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA

D.将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌

9.图甲是肺炎双球菌的体内转化实验，图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析，正确的是(　　)

甲                     乙

A.甲图中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内，R型细菌向S型细菌发生了转化，转化的原理是基因重组

B.乙图中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离

C.用32P、35S标记的噬菌体，分别侵染未标记的细菌，离心后放射性分别主要在上清液、沉淀物中

D.若用无放射性标记的噬菌体侵染体内含35S标记的细菌，离心后放射性主要分布在上清液中

10.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：

①35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌；

②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；

③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌；

④用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心。

以上4个实验检测到标记元素的主要部位是(　　)

A.上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液

B.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液

C.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液

D.上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物

11.下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是(　　)

A.用32P和35S标记噬菌体侵染普通细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到32P和35S

B.用噬菌体侵染32P和35S标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到32P和35S

C.用14C标记的噬菌体侵染普通细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到14C

D.用噬菌体侵染14C标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到14C

12.S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是(　　)

A.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质

B.S型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果

C.S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达

D.S型细菌的DNA用相关的酶水解后，仍然能使R型细菌发生转化

13.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，④用32P标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心，以上4个实验检测到放射性的主要部位是(　　)

A.上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液

B.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液

C.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液

D.上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物

14.下列关于DNA、RNA和基因的叙述，错误的是(　　)

A.基因是具有遗传功能的核酸分子片段

B.遗传信息通过转录由DNA传递到RNA

C.亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息

D.细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成

15.在研究解旋酶在DNA复制过程中的作用机制时，科研人员发现，随着解旋酶的移动和双链的打开，DNA链中的张力变小了。下列相关分析错误的是(　　)

A.解旋酶可能位于DNA双链叉状分离的位置

B.减小DNA链中的张力可能有助于DNA进行自我复制

C.在DNA双链被打开的过程中不需要外界提供能量

D.解旋酶缺陷的发生可能与多种人类疾病的产生有关

16.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列叙述错误的是(　　)

A.孟德尔发现遗传因子但并未证实其化学本质

B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力

C.沃森和克里克首先利用显微镜观察到DNA双螺旋结构

D.烟草花叶病毒感染烟草实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA

17.下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是(　　)

A.三个实验的设计思路是一致的

B.三个实验都用到了同位素标记法

C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论

D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA

18.为证明蛋白质和DNA究竟哪一个是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验。下图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的有关叙述正确的是(　　)

A．上图锥形瓶内的营养成分要加入32P标记的无机盐

B．若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验

C．噬菌体的遗传不遵循基因的分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循该定律

D．若本组实验的上清液中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质

二 、填空题

19.人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题。

(1)孟德尔等遗传学家的研究表明，在减数分裂过程中，_____________基因表现为自由组合。

(2)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由S型突变产生的。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生的，则出现的S型菌为________，作出这一判断的依据是__________________________。

(3)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下：

①S型菌的蛋白质或多糖＋R型菌→只有R型菌；

②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌；

③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌。

增设实验③的目的是证明________________________________。

(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，为什么遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系？___________________________。

20.图一为两种病毒(核酸不同)的物质组成；图二为某一卵原细胞及其细胞内一对同源染色体上的两个DNA分子，其放射性标记如图中所示。请据图回答问题。

图一                                图二

(1)图一a中A、B共有的元素是________，病毒e和病毒f体内的④总共有________种。

(2)图一中基因与d的关系可概括为基因指导蛋白质的合成，其核心过程包括______________，主要场所分别为________________。

(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时用了图一中哪种病毒？______________。其实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察它们各自的作用，为实现该设计思路，他们分别标记了图一A、B中的________(用图中数字表示)部位。

(4)若将图二细胞放在含有32P的培养液中，让其只进行减数分裂。假设该细胞内只有这两个DNA分子，且每个DNA分子均含有m个碱基，其中细胞内碱基T共占15%，则：

①该细胞在形成卵细胞过程中共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为________。

②依照图二，请在下面方框中画出该卵原细胞产生的卵细胞及其DNA放射性标记情况。

0.答案解析

1.答案为：D.

解析：等位基因是通过基因突变形成的，基因中碱基对的数目和排列顺序可能不同，氢键数目也可能不相同，所携带遗传信息不同。等位基因都是有遗传效应的DNA片段，都是磷酸、脱氧核糖交替排列形成基本骨架，D项正确。

2.答案为：D.

解析：DNA分子中，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，A与T之间由2个氢键连接，G与C之间由3个氢键连接，因此DNA分子中G＋C比例越大，DNA分子越稳定；题图是G＋C的比值与Tm之间的关系，在一定的范围内，Tm值与G＋C的含量呈正相关，A正确。Tm与G＋C的所占比值有关，由于DNA中碱基总数不一定相同，因此Tm值相同，G＋C的数量可能不同，B正确。生物体内解旋酶可以使氢键断裂，DNA双螺旋结构打开，C正确。DNA分子中A、T、G、C数量未知，因此G与C之间的氢键总数不一定比A与T之间多，D错误。

3.答案为：C.

解析：DNA复制是半保留复制，在子代中含有15N的DNA只有2个，其占总DNA的比例为1/16，说明子代有32个DNA,32个子代DNA是复制了5次得到的，其经历了8小时，8/5＝1.6小时，故C正确。

4.答案为：B.

解析：该DNA分子蕴含的遗传信息种类少于4100种，A错误；该DNA分子含有100个碱基对，腺嘌呤有35个，则胸腺嘧啶有35个，胞嘧啶数目＝鸟嘌呤数目＝65个，与第3次复制相比，第4次复制后增加的DNA分子数是16－8＝8，所以第4次复制时需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为8×65＝520(个)，B正确；DNA分子中多数的脱氧核糖与两个磷酸基团相连，C错误；DNA分子中，一条链上的相邻碱基由“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，D错误。

5.答案为：C.

解析：若无外界因素的影响，a中碱基对在DNA复制的过程中可能发生变化，其指导合成的蛋白质的氨基酸序列不一定发生改变，所以生物体的性状也不一定发生改变，A错误；染色体结构变异中，若基因的排列顺序改变，则生物体的性状一定发生改变，B错误；在减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，a—b—c可变为a—B—c，C正确；基因在染色体上呈线性排列，基因b的启动子和终止子分别位于b基因片段内上游和下游的非编码区，D错误。

6.答案为：B.

解析：侵染大肠杆菌后确实会裂解宿主细胞，但这并不是实验成功的原因，A项错误。噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，C项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P，D项错误。噬菌体侵染细菌时将DNA注入大肠杆菌中，则蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和DNA分离开，使实验结果更科学、更准确，故B项正确。

7.答案为：B.

解析：若32P标记组的上清液有放射性，最可能的原因是保温过程中噬菌体未全部进入细菌体内或者保温时间过长噬菌体将细菌裂解，A项错误；T2噬菌体是DNA病毒，其成分只有蛋白质和DNA，可以很容易将蛋白质与DNA分开，单独地研究它们的功能，B项正确；噬菌体营寄生生活，要获得带标记的噬菌体，可先分别用含35S和含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体，C项错误；未标记的噬菌体在含32P标记的细菌体内复制，不论复制多少次，子代噬菌体都有32P标记，D项错误。

8.答案为：B.

解析：艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质和DNA等提取出来，分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果只有加入S型细菌DNA时，才能使R型细菌转化成S型细菌，这说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，C错误；该实验的生物变异属于基因重组，生物的变异都是不定向的，A错误、B正确；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内，不能实现肺炎双球菌的转化，D错误。

9.答案为：A.

解析：R型细菌向S型细菌转化的原因是S型细菌的DNA进入R型细菌中，并表达了S型细菌的遗传性状，A正确；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)和细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体，离心管的沉淀物留下被感染的大肠杆菌，B错误；分别用32P、35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，离心后放射性分别主要在沉淀物、上清液中，C错误；若用无放射性的噬菌体，侵染体内含35S标记的细菌，离心后放射性主要分布在沉淀物中，D错误。

10.答案为：D.

解析：35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，因为蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，故标记元素主要分布于上清液中。未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，搅拌、离心后35S还在大肠杆菌中，故标记元素主要在沉淀物中。用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于核酸和蛋白质都含氮，故上清液和沉淀物中都有标记元素。用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心，由于DNA被注入到大肠杆菌中，故标记元素主要在沉淀物中。综上分析，D正确。

11.答案为：D.

解析：32P标记的是噬菌体的DNA,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，因噬菌体侵染细菌时，只有核酸DNA进入细菌内，所以子代噬菌体中只有核酸可检测到32P，A错误；用噬菌体侵染32P和35S标记的细菌，可在子代噬菌体核酸中检测到32P，在外壳中检测到35S，B错误；用14C标记的噬菌体侵染普通细菌，只能在子代噬菌体核酸中检测到14C，C错误；用14C标记的细菌的核苷酸和氨基酸均被标记，用噬菌体侵染14C标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到14C，D正确。

12.答案为：C；

解析：肺炎双球菌利用自身细胞中的核糖体合成蛋白质；S型细菌与R型细菌致病性的差异是由于遗传物质的不同造成的；S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞增殖分化为浆细胞，使其中的某些基因得以表达；S型细菌的DNA用相关的酶水解后，不再有DNA，不会使R型细菌发生转化。

13.答案为：D；

解析：沉淀为细菌，上清液是噬菌体的蛋白质颗粒。①35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不能进入未标记的细菌，放射性物质主要分布在上清液中；②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，子代噬菌体主要存在于细菌内，放射性物质主要分布在沉淀物中；③15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质，其中DNA主要进入未标记的细菌中，放射性物质存在于沉淀物和上清液中；④32P标记的是噬菌体的DNA，侵染3H标记的细菌，放射性物质主要出现在沉淀物中。

14.答案为：C；

解析：基因的表达是通过转录和翻译实现的。

15.答案为：C；

解析：解旋酶常常依赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构，因此解旋酶可能位于DNA双链叉状分离的位置；随着解旋酶的移动和双链的打开，DNA链中的张力变小，因此减小DNA链中的张力可能有助于DNA进行自我复制；在DNA双链被打开的过程中需要ATP的水解来提供能量；解旋酶用于打开DNA中的氢键，解旋酶缺陷就无法将氢键打开，DNA无法复制，使人类产生多种疾病。

16.答案为：C；

解析：孟德尔提出遗传因子，但并未证实其化学本质；噬菌体侵染细菌实验运用同位素标记法，对蛋白质和DNA的区分度更高，因此比肺炎双球菌体外转化实验更有说服力；沃森和克里克建立了DNA结构的物理模型，但并没有用显微镜观察到DNA双螺旋结构；分别用烟草花叶病毒的RNA和蛋白质感染烟草，只有RNA能使烟草患病，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

17.答案为：D；

解析：三个实验中，肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论；三个实验所涉及生物有噬菌体、小鼠、细菌，它们的遗传物质都是DNA。

18.答案为：B；

解析：由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，因此培养大肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐，A错误；单独以上一组实验证明DNA是遗传物质的说服力不强，因此应设置用35S标记噬菌体的实验作为相互对照，B正确；基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物，病毒和细菌的遗传均不遵循该定律，C错误；如果保温时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致上清液中也会出现放射性，D错误。

二 、填空题

19.答案为：(1)非同源染色体上的非等位

(2)多种类型　基因突变是不定向的

(3)无DNA则转化一定不能发生

(4)RNA是单链，碱基之间不形成碱基对

解析：(1)自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而组合。(2)基因突变是不定向的，所以若S型菌是由R型菌基因突变产生的，则S型菌可能有多种类型。(3)艾弗里的实验增加了DNA和DNA酶的实验，①②③组实验作为对照，说明DNA是使R型菌发生转化的唯一物质，没有DNA则R型菌不能转化为S型菌。(4) RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系，所以遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系。

20.答案为：(1)C、H、O、N　5

(2)转录和翻译　细胞核和细胞质(核糖体)

(3)病毒e　②①　

(4)①0.7m　②如图

解析：(1)图一中A为核苷酸，含有的元素有C、H、O、N、P，B为氨基酸，含有的元素有C、H、O、N、S等，两者共有的元素有C、H、O、N；病毒e为DNA病毒，病毒f为RNA病毒，DNA与RNA共含有5种碱基，分别为A、T、C、G、U。(2)基因指导蛋白质的合成过程即基因表达，该过程包括转录和翻译两个阶段，主要场所分别为细胞核和细胞质。(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时，选用T2噬菌体(即DNA病毒)为实验材料，即图一中的病毒e；他们利用同位素标记法，分别标记图一A中的P和B中的S，即②①部位。(4)①每个DNA分子均含有m个碱基，细胞内碱基T共占15%，则两个DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(50%－15%)×2m＝70%m，根据DNA分子半保留复制的特点，该细胞在形成卵细胞过程中核DNA分子复制一次，所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸为0.7m。②DNA分子的复制为半保留复制，卵细胞中的一个核DNA分子可能只含有32P也可能同时含31P和32P。